中日韓的企業(yè)們在固態(tài)電池上投入了十幾年的時間,寧德時代、豐田這樣的大企業(yè)也一再推遲量產(chǎn)計劃。面對這種情況,很多人都覺得是因為成本太高導致無法量產(chǎn)。但實際上,問題遠沒有這么簡單——只有大規(guī)模生產(chǎn)才能降低成本,而成本高又使得大規(guī)模生產(chǎn)變得困難。這就像一場“先有雞還是先有蛋”的游戲,讓整個行業(yè)陷入了困境。
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1. 悖論的真相:不是成本高阻礙量產(chǎn),而是量產(chǎn)不足導致成本高
很多人認為固態(tài)電池的成本(每瓦時2元,是液態(tài)電池的四倍)是其難以量產(chǎn)的主要原因。但實際情況并非如此。根據(jù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟學的基本規(guī)律,新技術(shù)初期成本高的真正原因是規(guī)模效應不足,而不是技術(shù)本身的問題。
拿液態(tài)鋰電池的例子來說,在2010年的時候,它的每度電成本高達1000美元,而現(xiàn)在降到了139美元,降幅超過了86%。這一變化并不是因為技術(shù)有了突破,而是因為產(chǎn)量增加了100倍,帶來了材料、工藝和設備成本的全面下降。這就是所謂的“學習曲線效應”——產(chǎn)量每翻一番,成本就會下降大約18%。
固態(tài)電池現(xiàn)在正處于這個曲線的起點。以關鍵材料固態(tài)電解質(zhì)為例,目前硫化物電解質(zhì)的價格高達2000萬元/噸,比液態(tài)電解液貴400倍。但這并不是因為材料稀缺,而是全球產(chǎn)能僅百噸級,不足以分攤研發(fā)和設備折舊成本。如果產(chǎn)能提升到千噸級別,電解質(zhì)成本可以降到600-1000萬元/噸;如果突破萬噸級別,成本還能進一步壓縮至200-400萬元/噸,差距會迅速縮小。
此外,生產(chǎn)工藝的改進空間也非常大。當前固態(tài)電池的良品率只有約80%,而液態(tài)電池已經(jīng)達到了95%以上。廢品率高進一步推高了成本。但提高良品率離不開大規(guī)模生產(chǎn)的實踐——只有通過大量生產(chǎn),才能發(fā)現(xiàn)并解決干法涂布、無水無氧封裝等工藝中的問題。實驗室環(huán)境永遠無法完全模擬實際生產(chǎn)中的復雜情況。
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2. 死循環(huán)的具體表現(xiàn):三重枷鎖束縛著量產(chǎn)的腳步
成本與量產(chǎn)之間的死循環(huán),并不是一個單一環(huán)節(jié)的問題,而是由材料、設備和市場三方交織形成的三重枷鎖,讓企業(yè)在“投也不是,不投也不是”的兩難境地中掙扎。
第一重枷鎖:材料路線分歧導致產(chǎn)能分散
中日韓三條技術(shù)路線互不兼容,中國主要研究氧化物,而日韓則專注于硫化物。企業(yè)不敢孤注一擲,只能多條腿走路。比如贛鋒鋰業(yè)建一條中試線需要5億元,兩條路線就是10億元,這樣產(chǎn)能就被分散了,難以形成規(guī)模效應。上游材料廠商也只能小批量生產(chǎn)多種原料,無法通過規(guī)模化采購降低成本,形成了“路線分散→產(chǎn)能不足→成本高企”的惡性循環(huán)。
第二重枷鎖:設備投入的沉沒成本陷阱
固態(tài)電池生產(chǎn)線的更新率高達80%-90%,潔凈度要求比液態(tài)電池嚴格十倍。一條10GWh的硫化物固態(tài)電池生產(chǎn)線設備投資需100億元,是液態(tài)電池產(chǎn)線的三倍。而電芯廠建一條2GWh產(chǎn)線需要15-20億元,按十年折舊計算,每年固定成本超過1.5億元,需要年出貨量達到0.6GWh才能盈虧平衡。在市場需求不明朗的情況下,企業(yè)貿(mào)然投建產(chǎn)線,一旦產(chǎn)能利用率低于50%,就可能陷入現(xiàn)金流困境。
第三重枷鎖:市場需求與價格的反向制約
當前固態(tài)電池的成本對應的車型售價超過50萬元,只能覆蓋高端市場,而高端市場的年需求量有限,無法支撐大規(guī)模產(chǎn)能釋放。如果降價進入中端市場,企業(yè)又面臨虧損風險。這就形成了“價格高→需求少→產(chǎn)能利用率低→成本更高”的閉環(huán),除非有足夠的市場增量打破這種僵局,否則很難突圍。
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3. 破局嘗試:資本如何在這場游戲中獲勝?
盡管大多數(shù)企業(yè)被卡在了這個循環(huán)里,但也有一些企業(yè)開始嘗試不同的策略來打破僵局。核心思路是“用高端市場換取規(guī)模,再用規(guī)模降低成本”。
最典型的例子是“撇脂定價”策略。豪華車市場價格彈性較低,消費者更關心續(xù)航里程和安全性,對價格不太敏感。寶馬已經(jīng)開始全固態(tài)電池測試車的路測,梅賽德斯-奔馳實現(xiàn)了單次續(xù)航749英里,這些都是瞄準高端市場的舉措。一輛50萬元的豪華電動車,如果因為使用固態(tài)電池提升了性能,多賣10萬元,即便電池成本高出5萬元,整車利潤仍然能增加。企業(yè)利用高端市場的高毛利來覆蓋固定成本,積累量產(chǎn)經(jīng)驗,然后再逐步向中端市場滲透。
產(chǎn)業(yè)鏈分工也在加速破局。目前上游材料環(huán)節(jié)已經(jīng)實現(xiàn)正向回報,贛鋒鋰業(yè)通過控股輝能科技布局硫化物電解質(zhì),預計2025年該業(yè)務營收將超過20億元,資本回報率超過25%。中游電芯企業(yè)則通過聯(lián)合車企開發(fā),分攤研發(fā)和設備成本,降低單一企業(yè)的風險。下游車企的“期權(quán)式投資”更具戰(zhàn)略意義,投入幾千萬到幾億元聯(lián)合開發(fā),本質(zhì)上是在購買技術(shù)先發(fā)權(quán),即使商業(yè)化延遲也不會影響主業(yè)。
政策與標準的協(xié)同也至關重要。目前固態(tài)電池缺乏統(tǒng)一標準,電芯尺寸、接口各異導致設備無法通用,進一步推高了成本。業(yè)內(nèi)估算,統(tǒng)一標準可降低成本20%-30%。隨著中日韓企業(yè)逐步達成技術(shù)共識,標準制定提上日程,將為規(guī)模化量產(chǎn)掃清障礙。
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我們不需要苛責固態(tài)電池量產(chǎn)進展緩慢,新技術(shù)的商業(yè)化從來都不是一蹴而就的。液態(tài)電池用了13年才實現(xiàn)了成本大幅下降,固態(tài)電池作為顛覆性技術(shù),需要更長的時間來突破規(guī)模瓶頸。所謂的“死循環(huán)”,實際上是技術(shù)迭代過程中必然經(jīng)歷的陣痛。
2027年小批量裝車、2030年規(guī)模化量產(chǎn)的行業(yè)時間表背后,是資本、技術(shù)和市場的三方博弈。當?shù)谝粭l規(guī)模化產(chǎn)線落地,當成本突破每瓦時1.5元的關鍵門檻,固態(tài)電池將徹底走出閉環(huán),開啟新能源產(chǎn)業(yè)的新篇章。
這場革命的核心啟示在于:真正的技術(shù)突破,從來不是實驗室里的一紙論文,而是在量產(chǎn)實踐中跨越成本與規(guī)模的鴻溝,完成自我迭代。固態(tài)電池的死循環(huán)終會被打破,而這一天,值得我們耐心等待。
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